为了开发针对多种癌症的更有效药物,研究人员一直在研究体内许多与疾病相关的酶的分子结构。一个有趣的例子是Taspase 1,这是一种称为蛋白酶的酶。蛋白酶的主要职责是将蛋白质分解为较小的肽片段或单个氨基酸。
Taspase 1似乎在一系列生理过程中起着至关重要的作用,包括细胞代谢,增殖,迁移和终止。Taspase 1的正常功能可能会出现问题,从而导致一系列疾病,包括白血病,结肠癌和乳腺癌以及胶质母细胞瘤,这是脑部特别致命和无法治愈的恶性肿瘤。
因为Taspase 1失调越来越多地牵涉到各种癌症的发生和转移中,所以它已成为药物开发的有吸引力的候选者。但是在这种情况发生之前,研究人员将需要这种蛋白酶结构的高度详细的设计图。
在《细胞出版社》杂志《结构》上发表的一项新研究中,亚利桑那州立大学的研究人员描述了他们的研究,揭示了Taspase 1的结构从未有过。
该研究首次揭示了Taspase 1的催化活性3-D结构,揭示了该分子功能所必需的先前未开发的区域。使用X射线晶体学分析结构,并通过电子显微镜确认。
应用结构发现生物设计中心主任佩特拉·弗洛姆(Petra Fromme)强调了这项工作的重要性:“我很激动,我们能够解决功能性活性酶的第一个结构,因为它将对结构产生重大影响新型抗癌药物的基础研发”。
研究结果表明,减少Taspase 1的这个关键螺旋区会限制蛋白酶的活性,而消除螺旋区会使Taspase 1的功能完全失活。较早的研究表明,禁用Taspase 1活性来阻止癌症的进展可以实现,而不会产生有害的副作用。
“我们已经报道了一个以前未被观察到的长片段蛋白在Taspase1催化活性中的重要性,该蛋白可以用作抑制Taspase1的诱人靶标,”该项目的首席科学家,共同通讯作者Jose Martin-Garcia说。和弗罗姆教授一起 “在我们的文章中报道的活性Taspase1的晶体结构将大大有益于推进用于抗癌治疗的Taspase1抑制剂的设计。”